Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Anordnung zum Dämpfen
von Vibrationen von sich bewegenden Blättern von axialen Turbinen,
Kompressoren oder dergleichen.The present invention relates to
an arrangement for steaming
vibrations from moving blades of axial turbines,
Compressors or the like.
Im allgemeinen hat eine axiale Turbine
oder ein Kompressor eine sogenannte Schwalbenschwanzstruktur ("dove tail structure"). In 9 der beigefügten Zeichnungen
ist ein größerer Abschnitt einer
axialen Turbine oder eines Kompressors "e" dieser
Art gezeigt. Wie darin dargestellt ist, beinhaltet diese axiale
Turbine "e" einen Rotor "a", eine Vielzahl von Ausnehmungen "b", die in einer Außenfläche des Rotors "a" ausgebildet sind, und eine Mehrzahl
von sich bewegenden Blättern
(bzw. Rotorblättern) "c", die locker in die zugehörigen Ausnehmungen "b" eingepaßt sind. Während des Betriebs der Turbine
oder des Kompressors "e" vibrieren oder schwingen
die sich bewegenden Blätter "c" aufgrund des Gasdrucks und/oder der
Zentrifugalkraft um ihre Drehpunkte (d. h. ihre Wurzeln "d"). Um die Vibrationen bzw. Schwingungsbewegungen
der Blätter "c" zu unterdrücken, ist üblicherweise eine durchgehende Öffnung "f" in jedem Blatt "c" nahe
des freien Endes des Blattes ausgebildet, und es ist ein Draht "g" vorgesehen, der durch die ausgerichteten Öffnungen "f" geführt
ist. Reibung zwischen dem Draht "g" und den Öffnungen "f", die infolge der Vibrationen der Blätter "c" auftritt, verringert die Vibrationen
der Blätter "c". Die Enden des Drahtes "g" sind gequetscht, um einen vergrößerten Abschluß zu bilden
(nicht gezeigt), um zu verhindern, daß der Draht "g" aus den durchgehenden Öffnungen "f" fällt.
Die vergrößerten Abschlüsse sind größer als
die Öffnungen "f" und durch plastische Verformung hergestellt.In general, an axial turbine or a compressor has a so-called dove tail structure. In 9 A major portion of an axial turbine or compressor "e" of this type is shown in the accompanying drawings. As shown therein, this axial turbine "e" includes a rotor "a", a plurality of recesses "b" formed in an outer surface of the rotor "a", and a plurality of moving blades (or rotor blades) "c", which are loosely fitted into the corresponding recesses "b". During operation of the turbine or compressor "e", the moving blades "c" vibrate about their pivot points (ie their roots "d") due to the gas pressure and / or centrifugal force. In order to suppress the vibrations of the sheets "c", a through hole "f" is usually formed in each sheet "c" near the free end of the sheet, and a wire "g" is provided through which are aligned Openings "f" is guided. Friction between the wire "g" and the openings "f", which occurs due to the vibration of the blades "c", reduces the vibrations of the blades "c". The ends of the wire "g" are crimped to form an enlarged termination (not shown) to prevent the wire "g" from falling out of the through openings "f". The enlarged closures are larger than the openings "f" and are produced by plastic deformation.
Die oben beschriebene Anordnung hat
jedoch die folgenden Nachteile:
- (1) Der Draht "g" befindet sich in ein Gaspassage um
den Rotor "a", so daß der Draht "g" die Fläche der Gaspassage verringert
und außerdem
den Widerstand der Gaspassage erhöht. Dies führt zu einer Verschlechterung
der aerodynamischen Eigenschaften der Turbine (oder des Kompressors) "e";
- (2) eine Zentrifugalkraft, die auf den Draht "g" wirkt, wird auf einen dünnen Abschnitt
eines jeden der Blätter "c" übertragen,
so daß die
Blätter "c" mit einiger Wahrscheinlichkeit beschädigt werden.
Da die Öffnung "f" sich diagonal bezüglich der Dicke des zugehörigen Blattes "c" erstreckt, ist insbesondere die Festigkeit
eines jeden Blattes durch die Öffnung "f" erheblich beeinflußt; und
- (3) wenn die Blätter "c" von dem Rotor "a" entfernt werden,
um sie beispielsweise durch neue zu ersetzen, sollte der Draht "g" zerschnitten werden. Somit wird immer
ein neuer Draht benötigt,
wenn die Turbine "e" neu zusammengesetzt
wird.
However, the arrangement described above has the following disadvantages: - (1) The wire "g" is in a gas passage around the rotor "a" so that the wire "g" reduces the area of the gas passage and also increases the resistance of the gas passage. This leads to a deterioration in the aerodynamic properties of the turbine (or compressor) "e";
- (2) A centrifugal force acting on the wire "g" is transmitted to a thin portion of each of the sheets "c" so that the sheets "c" are likely to be damaged. Since the opening "f" extends diagonally with respect to the thickness of the associated sheet "c", in particular the strength of each sheet is considerably influenced by the opening "f"; and
- (3) when the blades "c" are removed from the rotor "a", for example to replace them with new ones, the wire "g" should be cut. A new wire is therefore always required when the turbine "e" is reassembled.
Die US
5,201,850 offenbart einen Rotor mit einer Rotorscheibe,
die eine Mehrzahl von davon abstehenden Blättern hat. Die Blätter haben
einen Abschlußring
mit O-förmigen Schlitzen,
in denen ein Dämpfungsdraht
angeordnet ist.The US 5,201,850 discloses a rotor with a rotor disk having a plurality of blades protruding therefrom. The blades have an end ring with O-shaped slots in which a damping wire is arranged.
Die US
4,622,824 offenbart eine Rotorstruktur mit einer Rotorspindel,
einer ringförmigen
Reihe von sich radial erstreckenden Blättern, die von der Rotorspindel
getragen werden, und einer Festbindungsstruktur, die einen Festbindedraht
für eine
jede Gruppe und eine Muffe umfaßt,
die die Festbindedrähte
eines jeden Paares von benachbarten Gruppen verbindet.The US 4,622,824 discloses a rotor structure having a rotor spindle, an annular row of radially extending blades carried by the rotor spindle, and a tie structure comprising a tie wire for each group and a sleeve connecting the tie wires of each pair of adjacent groups.
Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Dämpfen von Vibrationen für Rotorblätter einer
axialen Turbine oder eines Kompressors anzugeben, die die oben genannten
Probleme der herkömmlichen
Anordnung eliminieren kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den zusätzlichen
Ansprüchen
beschrieben.The present invention lies
the task of an arrangement for damping vibrations for rotor blades
axial turbine or a compressor specifying the above
Problems of conventional
Can eliminate arrangement. This task is characterized by the characteristics of the
Claim 1 solved.
Preferred embodiments
are in the additional
claims
described.
Gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Anordnung zum Reduzieren
von Vibrationen von Rotorblättern einer
axialen Turbine, eines Kompressors oder dergleichen angegeben, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Rotorblätter
durchgehende Öffnungen
in ihren freiliegenden Wurzelabschnitten nahe einer Außenfläche eines
Rotors haben, dergestalt, daß die Durchgangslöcher einen
einzigen ringförmigen Durchgang
entlang der Rotorfläche
(aber von dieser beabstandet) bilden, und daß ein Draht vorgesehen ist,
um sich durch diesen ringförmigen
Durchgang zu erstrecken, so daß der
Draht in Reibungskontakt mit den ausgerichteten Öffnungen steht, wenn die Rotorblätter vibrieren.According to one embodiment
The present invention provides an improved arrangement for reducing
of vibrations from rotor blades one
axial turbine, a compressor or the like specified, the
is characterized in that the
rotor blades
through openings
in their exposed root sections near an outer surface of a
Rotors have such that the through holes one
single annular passage
along the rotor surface
(but spaced from it) and that a wire is provided
to get through this ring-shaped
Extend passage so that the
Wire is in frictional contact with the aligned openings when the rotor blades vibrate.
Der Draht erstreckt sich kreisförmig in
der Nähe
der Außenfläche des
Rotors, so daß man
im wesentlichen sagen kann, daß sich
der Draht nicht in einer Gaspassage der Turbine oder des Kompressors
befindet. Dadurch wird ein durch den Draht hervorgerufener Kanalwiderstand
signifikant verringert und das aerodynamische Verhalten wird durch
den Draht nicht verschlechtert. Darüber hinaus hat die Wurzel eines
jeden Blattes eine gewisse Dicke (die dicker ist als der Blattabschnitt
des Blattes oberhalb des Wurzelabschnittes), so daß die Möglichkeit
einer Beschädigung
durch den Draht im wesentlichen ausgeschlossen ist. Nachdem der
Draht kreisförmig durch
die ausgerichteten Löcher
geführt
wird, werden die Enden des Drahtes mit Hilfe eines dazwischen angeordneten
Verbindungselementes verbunden, das zwischen zwei benachbarten Blättern angeordnet
ist. Das Verbindungselement kann zwei Ausnehmungen in gegenüberliegenden
Endseiten haben, um die Enden des Drahtes aufzunehmen. Das Verbindungselement
gestattet es einer Bedienungsperson, den Draht aus den Löchern zu
ziehen, ohne den Draht und die Blätter zu beschädigen. Der
gleiche Draht kann wiederholt verwendet werden. Das Verbindungselement
dient außerdem
als ein Element zum Verhindern, daß der Draht aus den Durchgangslöchern herausfällt.The wire extends in a circle near the outer surface of the rotor, so that it can essentially be said that the wire is not in a gas passage of the turbine or the compressor. As a result, a channel resistance caused by the wire is significantly reduced and the aerodynamic behavior is not worsened by the wire. In addition, the root of each leaf has a certain thickness (which is thicker than the leaf portion of the leaf above the root portion), so that the possibility of damage by the wire is substantially eliminated. After the wire is guided in a circle through the aligned holes, the ends of the wire are connected by means of an intermediate connecting element, which is arranged between two adjacent sheets. The connector may have two recesses in opposite end faces to receive the ends of the wire. The connector allows an operator to pull the wire out of the holes without damaging the wire and blades. The same wire can be used repeatedly. The Ver Binding element also serves as an element for preventing the wire from falling out of the through holes.
Der Draht kann durch eine Mehrzahl
von hintereinander angeordneten Drahtsegmenten gebildet werden.
Diese Drahtsegmente werden durch eine Mehrzahl von Zwischenelementen
verbunden.The wire can be through a plurality
are formed by wire segments arranged one behind the other.
These wire segments are made up of a plurality of intermediate elements
connected.
Ein jedes der Blätter kann eine Verlängerung haben,
um den Draht außerhalb
des Durchgangsloches zu berühren.
Sowohl die Durchgangslöcher
als auch die Verlängerungen
sind in Reibungskontakt mit dem Draht, wenn die Rotorblätter vibrieren.
Dadurch werden die Vibrationen rasch gedämpft.Each of the leaves can have an extension,
around the wire outside
touch the through hole.
Both the through holes
as well as the extensions
are in frictional contact with the wire when the rotor blades vibrate.
This quickly dampens the vibrations.
Es kann eine Mehrzahl von Durchgangslöchern in
einem jeden Blatt ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von kreisförmigen Durchgängen um
die Rotorfläche
herum zu bilden, und es kann eine Mehrzahl von Drähten vorgesehen
sein, die sich durch diese Durchgänge erstrecken.There may be a plurality of through holes in
each sheet may be formed around a plurality of circular passages
the rotor area
around, and a plurality of wires may be provided
extending through these passageways.
1 zeigt
eine Anordnung zum Dämpfen von
Vibrationen von Rotorblättern
gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei der die Rotorblätter
und ein Rotor im Querschnitt dargestellt sind; 1 shows an arrangement for damping vibrations of rotor blades according to the present invention, in which the rotor blades and a rotor are shown in cross section;
2 ist
eine ähnliche
Ansicht wie in 1, aber
aus einer etwas anderen Richtung betrachtet und zeigt eines der
Rotorblätter
von 1, bei dem die Wurzel
des Blattes nicht im Querschnitt gezeigt ist; 2 is a similar view as in 1 , but viewed from a slightly different direction and shows one of the rotor blades of 1 , in which the root of the leaf is not shown in cross-section;
3A zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2; 3A shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG 2 ;
3B zeigt
eine Ansicht aus der Richtung betrachtet, die durch den Pfeil B
von 2 gekennzeichnet
ist; 3B shows a view viewed from the direction indicated by arrow B of 2 is marked;
4A und 4B zeigen zusammengenommen
eine Modifikation der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform,
und 4A zeigt ein Diagramm, das
der 3A ähnlich ist,
und 4B ist der 4B ähnlich; 4A and 4B collectively show a modification of the in 1 first embodiment shown, and 4A shows a diagram that the 3A is similar, and 4B is the 4B similar;
5 zeigt
einen Querschnitt eines Verbindungs-Zwischelementes zum Verbinden
zweier Drahtabschnitte und zum Verhindern, daß die Drahtabschnitte von dem
Durchgangslöchern
abfallen, wenn ein einzelner, den Rotor umgebender Draht aus den
zwei Abschnitten gebildet wird; 5 shows a cross section of a connecting intermediate member for connecting two wire sections and for preventing the wire sections from falling off from the through holes when a single wire surrounding the rotor is formed from the two sections;
6 zeigt
eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung; 6 shows a further embodiment according to the present invention;
7 zeigt
eine Seitenansicht eines der in 6 gezeigten
sich bewegenden Blätter,
das von dem Rotor entfernt ist; 7 shows a side view of one of the in 6 shown moving blades removed from the rotor;
8 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und 8th shows yet another embodiment of the present invention; and
9 zeigt
eine herkömmliche
Anordnung. 9 shows a conventional arrangement.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.The following are preferred embodiments
of the present invention with reference to the accompanying drawings
described.
Wie in 1 gezeigt
ist, hat ein Rotor 1 einer axialen Turbine (oder ein Kompressor) 19 eine
Mehrzahl von sich bewegenden Blättern 2,
die in eine Rotorfläche 6 eingesteckt
sind. Insbesondere hat der Rotor 1 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 3 in
einer Fläche 6,
und die Wurzeln 4 der sich bewegenden Blätter 2 sind
locker in die zugehörigen
Ausnehmungen 3 eingepaßt.
Eine jede der Wurzeln 4 hat einen versenkten Abschnitt 5,
der die Form eines umgekehrten gestuften Keils bzw. Tannenbaums
hat. Eine jede Wurzel 4 hat außerdem einen freiliegenden
Abschnitt 7, der von der Fläche 6 des Rotors 1 radial nach
außen
vorsteht. Die Ausnehmungen 3 sind so geformt, daß sie locker
mit den unteren Abschnitten 5 der Wurzeln 4 übereinstimmen.
Ein jeder der oberen freiliegenden Abschnitte 7 hat einen
Sitzabschnitt 8 mit einem vergrößerten Durchmesser. Ein Blattabschnitt 9 steht
nach radial außen
von einem jeden Sitzabschnitt 8 ab.As in 1 has a rotor 1 an axial turbine (or a compressor) 19 a plurality of moving sheets 2 that in a rotor surface 6 are plugged in. In particular, the rotor 1 a plurality of recesses 3 in one area 6 , and the roots 4 of the moving leaves 2 are loose in the corresponding recesses 3 fitted. Each of the roots 4 has a sunken section 5 , which has the shape of an inverted stepped wedge or fir tree. Every root 4 also has an exposed section 7 that of the area 6 of the rotor 1 protrudes radially outward. The recesses 3 are shaped to be loose with the lower sections 5 the roots 4 to match. Each of the top exposed sections 7 has a seating section 8th with an enlarged diameter. A leaf section 9 stands radially outward from each seat section 8th from.
Wie den 2, 3A und 3B zu entnehmen ist, erstreckt
sich eine jede Ausnehmung 3 in der Draufsicht diagonal
relativ zu einer Axialrichtung C des Rotors 1 unter einem
vorbestimmten Winkel (Staffelungswinkel θ). Der zugehörige Wurzelabschnitt 4 ist ebenfalls
relativ zur Axialrichtung C des Rotors 1 geneigt. 2 ist eine Darstellung,
bei der aus der Axialrichtung C des Rotors 1 geblickt wird.
In 2 erstreckt sich
die Rotorachse senkrecht zur Zeichenebene. Man beachte, daß die Blickrichtung
von 1 um den Winkel θ relativ
zur Axialrichtung C des Rotors geneigt ist. In den 1 und 2 strömt ein Gas
im wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene von der Seite des Betrachters
aus.Like that 2 . 3A and 3B can be seen, each recess extends 3 in the plan view diagonally relative to an axial direction C of the rotor 1 at a predetermined angle (stagger angle θ). The associated root section 4 is also relative to the axial direction C of the rotor 1 inclined. 2 is an illustration in which from the axial direction C of the rotor 1 is looked at. In 2 the rotor axis extends perpendicular to the plane of the drawing. Note that the viewing direction from 1 is inclined by the angle θ relative to the axial direction C of the rotor. In the 1 and 2 a gas flows substantially perpendicular to the plane of the drawing from the viewer's side.
Wie in den 1, 2 und 3A dargestellt ist, hat der
freiliegende Abschnitt 7 einer jeden Blattwurzel 4 ein
Durchgangsloch 10. Die Durchgangslöcher 10 sind in Umfangsrichtung
des Rotors 1 entlang der Rotorfläche 6 derart ausgerichtet,
daß sie
einen kreisförmigen
Durchgang um den Rotor 1 bilden, wenn alle Rotorblätter 2 in
die zugehörigen
Ausnehmungen eingepaßt
sind. Ein Draht 10 erstreckt sich kreisförmig durch
die ringförmig
angeordneten Öffnungen 10 (bzw.
durch den kreisförmigen
Durchgang), so daß der
Draht 11 den Rotor 1 kreisförmig umgibt. Der Draht 11 ist
von der Rotorfläche 6 beabstandet.
Wie am besten den 3A und 3B zu entnehmen ist, die
den Draht 11 und die Öffnungen 10 in einer
Draufsicht zeigen, sind die Öffnungen 10 an
der Eintrittsseite der Turbine bzw. des Kompressors 19 ausgebildet
(in der Zeichenebene von 3A/3B strömt das Gas von unten nach oben).
Der Draht 11 kann in den ausgerichteten Durchgangslöchern 10 in Umfangsrichtung
des Rotors 1 gleiten. Wenn der Draht 11 in den Öffnungen 10 gleitet,
wird zwischen dem Draht 11 und den Öffnungen 10 eine Reibungskraft
erzeugt. In dieser speziellen Ausführungsform sind zwei Drahtabschnitte 11a und 11b (5) zu einem einzigen Draht 11 verbunden.
Ein jeder der Abschnitte 11a und 11b umgibt eine
Hälfte
des Rotors 1.As in the 1 . 2 and 3A is shown has the exposed section 7 each leaf root 4 a through hole 10 , The through holes 10 are in the circumferential direction of the rotor 1 along the rotor surface 6 aligned so that they have a circular passage around the rotor 1 form when all rotor blades 2 are fitted into the corresponding recesses. A wire 10 extends in a circle through the openings arranged in a ring 10 (or through the circular passage) so that the wire 11 the rotor 1 surrounds in a circle. The wire 11 is from the rotor surface 6 spaced. How best that 3A and 3B it can be seen that the wire 11 and the openings 10 show in a plan view, the openings 10 on the inlet side of the turbine or the compressor 19 trained (in the drawing plane of 3A / 3B the gas flows from bottom to top). The wire 11 can in the aligned through holes 10 in the circumferential direction of the rotor 1 slide. If the wire 11 in the openings 10 slides between the wire 11 and the openings 10 generates a frictional force. In this particular embodiment there are two wire sections 11a and 11b ( 5 ) to a single wire 11 connected. Each of the sections 11a and 11b surrounds half of the rotor 1 ,
Wie in 5 gezeigt
ist, steht ein Ende des einen Drahtabschnittes 11a einem
Ende des anderen Drahtabschnittes 11b gegenüber, und
diese einander gegenüberstehenden
Enden werden miteinander durch ein Verbindungselement 12 verbunden.
Man beachte, daß die 5 zwar nur ein Verbindungselement 12 zeigt,
jedoch ein anderes Verbindungselement an einer um 180° versetzten
Position vorgesehen ist. Das Verbindungselement 12 hat
eine Länge, die
im wesentlichen gleich einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten
freiliegenden Abschnitten 7 der benachbarten Blätter 2 ist.
Das Verbindungselement 12 ist hülsenförmig, besteht aus Metall und hat
an seinen beiden Enden konkave Abschnitte 13, um die Drahtabschnitte 11a bzw. 11b aufzunehmen. Eine
Bedienungsperson kann den Drahtabschnitt mit der Hand in einen zugehörigen konkaven
Abschnitt 13 einführen
und den Drahtabschnitt mit der Hand aus dem zugehörigen konkaven
Abschnitt herausziehen. Ein jeder der konkaven Abschnitte 13 wird
durch eine Bohrung gebildet, die einen kreisförmigen Querschnitt hat, der
mit dem Querschnitt des Drahtabschnittes 11a/11b übereinstimmt.
Die Bohrungen 13 sind voneinander durch eine Mittelwand 14 getrennt. Wie
dargestellt ist, liegt ein gewisser Zwischenraum zwischen einer
Endfläche
des Drahtabschnittes 11a/11b und der Mittelwand 14 vor.
Wenn ein Ende des Drahtabschnittes 11a im Begriff ist,
aus der zugehörigen
Bohrung 13 herauszugleiten, stößt das andere Ende des gleichen
Drahtabschnittes 11a an der Mittelwand des gegenüberliegenden
Verbindungselementes an. Wenn der Drahtabschnitt 11a weiterhin im
Begriff ist, aus der zugehörigen
Bohrung 13 herauszugleiten, stößt das gegenüberliegende
Verbindungselement mit einem freiliegenden Abschnitt eines Blattes
aneinander. Demnach wird die Bewegung des Drahtabschnittes 11a begrenzt.
Daher fällt der
Drahtabschnitt 11a nicht aus der zugehörigen Bohrung 13 heraus.
Anders ausgedrückt,
verhindern die Zwischenelemente, daß die Drahtabschnitte 11a und 11b aus
den Öffnungen 10 herausfallen.
Auf diese Weise ist die Lage des Drahtes 11 relativ zum
Rotor 1 festgelegt, und der Draht 11 dreht sich
mit dem Rotor 1.As in 5 an end of one wire section is shown 11a one end of the other wire section 11b opposite, and these opposite ends are connected to each other by a connecting element 12 connected. you note that the 5 only a connecting element 12 shows, but another connecting element is provided at a position offset by 180 °. The connecting element 12 has a length that is substantially equal to a space between two adjacent exposed sections 7 of the neighboring leaves 2 is. The connecting element 12 is sleeve-shaped, made of metal and has concave sections at both ends 13 to the wire sections 11a respectively. 11b take. An operator can hand-tap the wire section into an associated concave section 13 insert and pull the wire section out of its concave section by hand. Each of the concave sections 13 is formed by a hole that has a circular cross section that matches the cross section of the wire section 11a / 11b matches. The holes 13 are separated from each other by a middle wall 14 Cut. As shown, there is a certain gap between an end face of the wire portion 11a / 11b and the middle wall 14 in front. If one end of the wire section 11a is about, from the associated hole 13 sliding out pushes the other end of the same wire section 11a on the middle wall of the opposite connecting element. If the wire section 11a is still going from the associated hole 13 sliding out, the opposite connector abuts with an exposed portion of a sheet. Accordingly, the movement of the wire section 11a limited. Therefore, the wire section falls 11a not from the associated hole 13 out. In other words, the intermediate elements prevent the wire sections 11a and 11b out of the openings 10 fall out. This is the location of the wire 11 relative to the rotor 1 set, and the wire 11 turns with the rotor 1 ,
Zwischen jeder Ausnehmung 3 und
dem versenkten Wurzelabschnitt 5 des zugehörigen Blattes 2 von 1 liegt ein feiner Zwischenraum
vor (der im allgemeinen nicht sichtbar ist und in der Zeichnung nicht
dargestellt werden kann), so daß ein
jedes Blatt 2 durch eine Zentrifugalkraft und einen Gasdruck
veranlaßt wird,
zu vibrieren oder zu schwingen, wenn die Turbine 19 betrieben
wird und der Rotor 1 entsprechend gedreht wird. Der versenkte
Abschnitt 5 des Blattes 2 wird zu einem Drehpunkt
der Vibration. Jedoch ist das Durchgangsloch 10 eines jeden
Blattes 2 während
der Vibration oder der Schwingbewegung des Blattes 2 mit
dem Draht 11 in Reibungskontakt, so daß die Vibration des Blattes 2 gedämpft wird.Between each recess 3 and the sunken root section 5 of the associated sheet 2 of 1 there is a fine space (which is generally not visible and cannot be shown in the drawing), so that each sheet 2 caused by a centrifugal force and gas pressure to vibrate or vibrate when the turbine 19 is operated and the rotor 1 is rotated accordingly. The submerged section 5 of the sheet 2 becomes a fulcrum of vibration. However, the through hole is 10 of every leaf 2 during the vibration or swinging movement of the blade 2 with the wire 11 in frictional contact so that the vibration of the sheet 2 is dampened.
Bei dieser Erfindung erstreckt sich
der Draht 11 in der Nähe
der Außenfläche 6 des
Rotors 1 durch die Wurzelabschnitte 4 (genauer
gesagt, durch die freiliegenden Abschnitte 7 der Wurzelabschnitte 4), anders
als bei der herkömmlichen
Anordnung. Dementsprechend wird die Gaspassagefläche des Rotors 11 nicht
wesentlich durch den Draht 11 verringert, und ein Gasdurchgangswiderstand
wird durch den Draht 11 nicht wesentlich erhöht. Somit
sind die aerodynamischen Eigenschaften der Turbine (oder des Kompressors) 19,
die diese Rotoranordnung verwendet, wesentlich verbessert. Da der
freiliegende Abschnitt 7 eines jeden Wurzelabschnittes 4 des
Blattes 2 darüber
hinaus dick und stabil ist verglichen mit dem Blattabschnitt 9 des
Blattes 2, ist es möglich,
die Möglichkeit
einer Beschädigung
des sich bewegenden Blattes 2 infolge einer von dem Draht 11 ausgeübten Zentrifugalkraft
zu verhindern. Darüber
hinaus ist die Länge
des Drahtes 11 in Umfangsrichtung des Rotors 1 kürzer als
die herkömmliche
Länge,
das Gewicht des Drahtes 11 ist dementsprechend verringert und
die Position des Drahtes 11 liegt näher am Zentrum des Rotors 1,
so daß eine
durch den Draht 11 hervorgerufene Zentrifugalkraft wesentlich
verringert ist. Dadurch ist die Möglichkeit einer Beschädigung der
Blätter 2 im
wesentlichen ausgeschlossen.In this invention, the wire extends 11 near the outside surface 6 of the rotor 1 through the root sections 4 (More specifically, through the exposed sections 7 the root sections 4 ), unlike the conventional arrangement. Accordingly, the gas passage area of the rotor 11 not essentially through the wire 11 is reduced and gas volume resistance is through the wire 11 not significantly increased. Thus the aerodynamic properties of the turbine (or the compressor) 19 , which uses this rotor arrangement, significantly improved. Because the exposed section 7 of each root section 4 of the sheet 2 it is also thick and stable compared to the leaf section 9 of the sheet 2 , it is possible the possibility of damage to the moving sheet 2 as a result of one of the wire 11 prevent applied centrifugal force. In addition, the length of the wire 11 in the circumferential direction of the rotor 1 shorter than the conventional length, the weight of the wire 11 is accordingly reduced and the position of the wire 11 is closer to the center of the rotor 1 so that one through the wire 11 caused centrifugal force is significantly reduced. This is the possibility of damage to the leaves 2 essentially excluded.
Die Verbindungselemente 12 der
vorliegenden Erfindung sind unter folgendem Gesichtspunkt vorteilhaft.
Die Drahtabschnitte 11a und 11b sind in den Öffnungen 13 des
Zwischenelementes 12 einfach aufgenommen, und eine Bedienungsperson kann
die Drahtelemente 11a und 11b mit der Hand mit
den Verbindungselementen 12 verbinden und sie aus den Verbindungselementen 12 entnehmen.
Somit ist das Installieren und das Entfernen des Drahtes 11 einfach
durchzuführen.
Wenn die Turbine 19 auseinandergenommen wird, werden alle
sich bewegenden Blätter 2 gleichzeitig
von dem Rotor 1 entfernt, und dann werden die Drahtelemente 11a und 11b von
den Zwischenelementen entfernt. Wenn die Turbine wieder zusammengesetzt
wird, können
die gleichen Drahtelemente 11a und 11b verwendet
werden. Die Zwischenelemente 12 sind ebenfalls wiederverwendbar.
Die Zwischen-Verbindungselemente 12 sind einfache, aber
effektive Elemente zum Verhindern, daß der Draht 11 aus
den Durchgangslöchern 10 herausfällt.The fasteners 12 The present invention is advantageous in the following point. The wire sections 11a and 11b are in the openings 13 of the intermediate element 12 simply picked up, and an operator can use the wire elements 11a and 11b by hand with the fasteners 12 connect and remove them from the connectors 12 remove. Thus, the installation and removal of the wire 11 easy to do. If the turbine 19 is taken apart, all moving leaves 2 from the rotor at the same time 1 removed, and then the wire elements 11a and 11b removed from the intermediate elements. When the turbine is reassembled, the same wire elements can be used 11a and 11b be used. The intermediate elements 12 are also reusable. The intermediate fasteners 12 are simple but effective elements for preventing the wire 11 from the through holes 10 fall out.
Wie den 3A und 3B zu
entnehmen ist, erstreckt sich der Draht 11 rechtwinklig
zur Richtung C der Rotorwelle, und die Durchgangslöcher 10 sind ebenfalls
in der gleichen Richtung angeordnet. Der Wurzelabschnitt 4 eines
jeden Rotorblattes 12 erstreckt sich jedoch diagonal zur
Richtung C der Rotorwelle unter dem Staftelungswinkel θ, so daß sich die
Durchgangslöcher 10 diagonal
relativ zur Dickenrichtung der freiliegenden Abschnitte 7 erstrecken. Dies
könnte
was die Festigkeit anbelangt unerstrebenswert sein. Die 4A und 4B zeigen eine Modifikation der Form
des freiliegenden Abschnittes 7. Der Abschnitt 15 des
freiliegenden Abschnittes 7, durch den sich der Draht 11 hindurcherstreckt
(d. h. das Material um das Durchgangsloch 10 herum), ist etwas
weggeschnitten (oder in der Darstellung nach links gebogen), um
derart mit der Axialrichtung C des Rotors 1 ausgerichtet
zu werden, daß der
Draht 11 sich senkrecht durch den Abschnitt 15 erstreckt.
Bei dieser Modifikation erstreckt sich das Durchgangsloch 10 genau
in der Dickenrichtung des gebogenen Abschnittes 15, so
daß die
Festigkeit des Wurzelabschnittes 4 des Blattes 2 verbessert
ist.Like that 3A and 3B can be seen, the wire extends 11 perpendicular to the direction C of the rotor shaft, and the through holes 10 are also arranged in the same direction. The root section 4 of each rotor blade 12 however, extends diagonally to the direction C of the rotor shaft at the stacking angle θ, so that the through holes 10 diagonally relative to the thickness direction of the exposed sections 7 extend. In terms of strength, this could be undesirable. The 4A and 4B show a modification of the shape of the exposed portion 7 , The section 15 of the exposed section 7 through which the wire 11 extends through (ie the material around the through hole 10 around) is slightly cut away (or bent to the left in the illustration) so as to correspond with the axial direction C of the rotor 1 to be aligned that the wire 11 yourself vertically through the section 15 extends. In this modification, the passageway extends hole 10 exactly in the thickness direction of the bent section 15 so that the strength of the root section 4 of the sheet 2 is improved.
6 und 7 zeigen in Kombination eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Reibung
zwischen den Durchgangslöchern 10 und
dem Draht 11 erhöht. Wie
in 6 dargestellt ist,
hat der flanschartige Abschnitt 8 an dem Fuß des Blattabschnittes 9 oder
an der Spitze des Wurzelabschnittes 4 des Blattes 2 ausgedehnte,
sockelartige oder podestartige Teile 16 zum Berühren des
Drahtes 11. Diese Teile 16 erstrecken sich in
Richtung auf die Rotorfläche 6,
sind aber von der Rotorfläche
beabstandet. Die verlängerten Teile 16 befinden
sich zusätzlich
zu dem Durchgangsloch 10 mit dem Draht 11 in Gleitkontakt
(bzw. Reibungskontakt), wenn das Blatt 2 vibriert. Daher wirkt
eine größere Reibungskraft
auf den Draht 11. Dies ist mit Hinblick auf die Vibrationsdämpfung vorteilhaft.
In der Praxis sind das rechte und das linke Ende des flanschartigen
Abschnittes 8 (bzw. die sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Enden des Abschnittes 8) nach unten gebogen (bzw. in einer
Radialrichtung des Rotors nach innen gerichtet), um die Sockel 16 zu
bilden. Wie in 7 gezeigt
ist, sind die verlängerten
Teile 16 bei dieser speziellen Ausführungsform nur an der stromaufwärts angeordneten Seite
des flanschartigen Abschnittes 8 angeordnet ("stromaufwärts" mit Hinblick auf
die Gasflußrichtung der
Turbine 19). Die Richtung des Gasflusses ist durch den
nicht schattierten Pfeil angezeigt. 6 and 7 show in combination a further embodiment of the present invention. In this embodiment, the friction is between the through holes 10 and the wire 11 elevated. As in 6 is shown, the flange-like section 8th at the foot of the leaf section 9 or at the tip of the root section 4 of the sheet 2 extensive, base-like or platform-like parts 16 to touch the wire 11 , These parts 16 extend in the direction of the rotor surface 6 , but are spaced from the rotor surface. The extended parts 16 are in addition to the through hole 10 with the wire 11 in sliding contact (or frictional contact) when the sheet 2 vibrates. Therefore, a greater frictional force acts on the wire 11 , This is advantageous in terms of vibration damping. In practice, the right and left ends of the flange-like section are 8th (or the circumferentially extending ends of the section 8th ) bent downwards (or inwards in a radial direction of the rotor) around the base 16 to build. As in 7 shown are the elongated parts 16 in this special embodiment only on the upstream side of the flange-like section 8th arranged ("upstream" with respect to the gas flow direction of the turbine 19 ). The direction of the gas flow is indicated by the unshaded arrow.
Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
und Modifikationen beschränkt.
Zum Beispiel kann sich das Durchgangsloch 10 durch einen
anderen Bereich des freiliegenden Abschnittes 7 des Blattes 2 erstrecken. Zum
Beispiel kann die Lage des Durchgangsloches 10 bezüglich der
Flußrichtung
des Gases der Turbine stromabwärts
verschoben sein. Darüber
hinaus kann der Draht 11 in mehr als zwei Abschnitte unterteilt sein
und die Anzahl von Verbindungselementen 12 kann entsprechend
erhöht
werden. Andererseits kann der Draht 11 auch nicht in eine
Mehrzahl von Abschnitten unterteilt sein, sondern kann aus einem einzigen
Abschnitt bestehen. In diesem Fall wird nur ein einziges Verbindungselement 12 benötigt. Darüber hinaus
kann, wie in 8 gezeigt
ist, eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 10 in dem Wurzelabschnitt 4 eines
jeden Blattes 2 ausgebildet sein, und eine Mehrzahl von
Drähten 11 kann
sich entsprechend erstrecken. Das Verbindungselement 12 kann aus
einem anderen Material als Metall bestehen, so lange es die daran
angreifende Last aushalten kann. Die Lehre der vorliegenden Erfindung
ist nicht nur auf axiale Turbinen oder Kompressoren anwendbar, sondern
auch auf verschiedene Arten von rotierenden Vorrichtungen mit sich
bewegenden Blättern.The present invention is not limited to the embodiments and modifications described above. For example, the through hole 10 through another area of the exposed portion 7 of the sheet 2 extend. For example, the location of the through hole 10 be shifted downstream with respect to the flow direction of the gas of the turbine. In addition, the wire 11 be divided into more than two sections and the number of fasteners 12 can be increased accordingly. On the other hand, the wire 11 also not be divided into a plurality of sections, but can consist of a single section. In this case, only a single connector 12 needed. In addition, as in 8th is shown, a plurality of through holes 10 in the root section 4 of every leaf 2 be formed, and a plurality of wires 11 can extend accordingly. The connecting element 12 can be made of a material other than metal as long as it can withstand the load. The teaching of the present invention is applicable not only to axial turbines or compressors, but also to various types of rotating devices with moving blades.